项目三 箱体类零件加工

3）立铣刀 主要用于铣削凹槽、台阶面和小平面。
4）三面刃铣刀 主要用在卧式铣床上铣削台阶面和凹槽。
5)锯片铣刀 用于铣削窄槽和板料、棒料、型材的切断。
6）键槽铣刀 用于加工圆头封闭键槽。
铣
三
刀
面
的
种
圆柱形铣刀
面铣刀
刃 铣 刀
类
：
锯片铣刀
立铣刀
键槽铣刀
模具铣刀
角度铣刀
成型铣刀
2.铣削方式
周铣 — 用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面。 端铣 — 用端铣刀端面刀齿加工平面。
• 加工方法误差 包括：与机床有关的误差、与刀具有关
的误差、与调整有关的误差、与变形有关的误差
各项误差的总和应小于工序尺寸公差
4）绘制夹具零件图
➢特别应注意零件的技术要求与必要说明
➢夹具体设计的要求
• 应有足够的强度和刚度，以防受力变形 • 安装需稳定，重心应尽量低，高宽比应小于1.25 • 结构应紧凑，形状应简单，装卸应方便 • 应便于排屑 • 应有良好的结构工艺性 • 选择制造方法应能保证精度，考虑成本
1.钻床类夹具
1）钻床类夹具的种类及其构造 • 这类夹具主要是用来保证被加工孔的位置精度 • 还可用于某些镗床、组合机床上 • 钻床夹具的种类繁多，根据被加工孔的分布情
况和钻模板的特点，一般分为固定式、回转式、移 动式、翻转式、复盖式和滑柱式等几种类型
固定模板式钻模
2）钻床夹具的设计
➢ 钻床夹具的设计主要考虑钻套的设计。钻套是用来引导 钻头、扩孔钻、铰刀等孔加工刀具，加强刀具刚度，并 保证所加工的孔和工件其它表面有准确的相对位置。
头部 颈部 前导部
切削部
校准部
尾部
后导部
1.1 金属切削机床夹具
精度保证？提高效率？
加工设备精度？ 工人的技术？
——— 依靠？？？？？
产品检验？
工件位置固定？ 需要夹紧
工件位置准确？ 需要定位
需要夹具
任务三 认知零件加工常用的专用夹具 夹具的作用
通
用
夹
虎钳
具
卡盘
平口钳 分度头
专 用 和 组 合 夹 具
• 铰刀分为：
• 手用铰刀：为直柄，工作部分较长，导向 性好，可防止饺孔时铰刀歪斜。
• 机用铰刀：适用于在车床、钻床、数控机 床等机床上使用。
4.拉孔
用拉刀在拉床加工工件的工艺方法。
加工精度：IT8—IT7，表面粗糙度：Ra=0.4—0.8um
拉刀
根据工件加工面及截面形状不同，拉刀有多种形式。 常用的圆孔拉刀如图所示。
导向部分
工作部分
柄部
颈 部
麻花钻的结构
用普通麻花钻钻孔存在着钻头易磨损、排屑困 难及孔的精度差等问题，但经过长期实践，麻花 钻结构得到改进，已形成系列群钻，提高了钻头 的耐用度、钻削生产率及加工精度，并使操作更 加简便，适应性更广。
钻孔一般加工精度为IT13～IT11，表面粗糙度 Ra值为50～12.5μm。
铣镗床镗孔主要用于机座、箱体、支架等大型零件 上孔和孔系的加工。此外，铣镗床还可以加工外圆和 平面。由于一些箱体和大型零件上的一些外圆和端面 与它们上的孔有位置精度要求，所以在镗床上加工孔 的同时，也希望能在一次装夹工位内把这些外圆和端 面都加工出来。镗孔加工精度为IT7～IT8，表面粗糙 度Ra值为0.8～0.1μm。
三. 平面磨床和内圆磨床
1.平面磨床
磨平面在平面磨床上进行，平面磨削方法有周磨法和端 磨法两种。周磨法加工精度高，表面粗糙度小，但生产率 较低，多用于单件、小批生产。 端磨法生产率较高，但加 工质量略差于周磨法，多用于大批量生产中磨削精度要求 不高的平面。平面精磨后精度可达IT6～IT5，表面粗糙度 Ra值可达0.4～0.1μm。
平面磨床的类型及特点
根据平面磨床工作台的形状和砂轮工作面的不同， 普通平面磨床可分为四种类型：卧轴矩台式平面磨床、 卧轴圆台式平面磨床、立轴矩台式平面磨床、立轴圆 台式平面磨床。
a.卧轴矩台平面磨床磨削
b.卧轴圆台平面磨床磨削
c.立轴矩台平面磨床磨削
d.立轴圆台平面磨床磨削
平面磨床加工示意图
2.内圆磨床 如图所示。其主运动是砂轮的旋转运动。
• 主要由夹具体、 定位板、夹紧 机构、对刀块、 定向键等组成
3）铣床夹具的设计
• 铣床夹具的安装：主要依靠定向键和百分表校正 来提高安装精度。定位键的结构尺寸已标准化， 应按铣床工作台的T形槽尺寸选定，它和夹具底 座以及工作台T形槽的配合为H7/h6、H8/h8。 两定位键的距离应力求最大
• 铣床夹具的对刀装置：
扩孔加工示意图
3.铰孔
铰孔是用铰刀从工件孔壁上切削下微量的金属的加 工方法。铰孔的精度可达IT8~IT6，表面粗糙度 为 1.6~0.4m 。 特点： 1）铰孔只能保证孔本身的精度，而纠正位置误差和 原孔轴线歪斜的能力很差； 2）铰刀是定径刀具，较易保证铰孔的加工质量； 3）铰孔的适应性差，一把铰刀只能加工一种尺寸与 公差的孔； 4）铰削可加工一般的金属工件，如普通钢、铸铁和 有色金属，但不适宜加工淬火钢等硬度过高的材料。
1） 周铣
顺铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。 逆铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反。
刀具寿命长； 顺铣 工件表面质量高； 逆铣
有利于工件的加紧。
刀具磨损严重； 工件表面质量低。 不利于工件的加紧。
a)
b)
a)顺铣 b)逆铣
2）端铣
对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度的对称中心线重合。 不对称逆铣：铣刀轴线偏置与铣削弧长的对称位置，且逆铣
1）铣床类夹具的特点
➢用途：
• 适用于铣床、平面磨床。
➢特点：
• 工件安装在夹具上随同机床工作台一起作送进运动
• 铣削为断续切削，冲击、振动大，夹紧 力要求较大
• 夹具要有足够的刚度和强度，本体应牢 固地固定在机床工作台上
• 铣削加工效率高，工件安装应迅速，要 有快速对刀元件
2）铣床夹 具的构造
➢ 钻套按结构和使用特点可分为以下四类
• 固定钻套
• 可换钻套
• 快换钻套
• 特殊钻套
2.铣床夹具
a）直线进给式铣床夹具
这类夹具安装在作直线进给运动的铣床工作台上。
b
一般用于立式圆工作台铣床或鼓轮式铣床等。
c）靠模铣床夹具
在铣床上用靠模铣削工件的夹具，可用来在一般万能 铣床上加工出所需要的成形曲面，扩大了机床的工艺用途。
➢夹具总图上的尺寸标注
夹具总图上标注的五类尺寸
• 夹具的轮廓尺寸 • 定位零件上定位表面的尺寸以及各定位表面之间
的尺寸 • 定位表面到对刀件或刀具导引件间的位置尺寸 • 主要配合尺寸 • 夹具与机床的联系尺寸
夹具上主要元件之间的位置尺寸公差
➢夹具总图上技术要求的规定
目的：限制定位和导引元件等在夹具体上的相对 位置误差以及夹具的安装误差
部分大于顺铣部分的铣削方式。 不对称顺铣：其特征与不对称逆铣正好相反。
端铣方式
二.刨刀
刨削加工的典型表面
刨刀
三.孔加工刀具 1.钻孔
• 在钻床上，用旋转的钻头钻削孔是孔加 工最常用的方法，钻头的旋转运动为主 切削运动
钻削工艺特点及应用
➢工艺特点 ➢应用
（a）钻头旋转
（b） 工件旋转
切削部分
任务二 认知箱体类零件加工的常用刀具
一.铣刀
1.铣刀的种类
1）圆柱铣刀 一般都是用高速钢整体制造，直线或螺旋线切削刃分布在圆 周表面上，没有副切削刃，主要用于卧式铣床铣削宽度小于长 度的狭长平面。
2）面铣刀 主切削刃分布在圆柱或圆锥面上，端面切削刃为副切削刃。 按刀齿材料分为高速钢和硬质合金两大类。高速钢面铣刀一般 用于加工中等宽度的平面。硬质合金面铣刀的切削效率及加工 质量均比高速钢铣刀高，故目前广泛使用硬质合金面铣刀加工 平面。
项目三 箱体类零件加工
任务一 认知箱体类零件加工的常用机床
一. 铣床
铣床是用铣刀进行切削加工的机床，它的用途极为广泛。 在铣床上常用不同类型的铣刀，配备万能分度头、回转工作台 等附件，可以完成图示的各种典型表面加工。 铣床的类型很多，主要有卧式升降台铣床、立式升降台铣床、 工作台不升降铣床、龙门铣床、工具铣床；此外还有仿形铣床、 仪表铣床和各种专门化铣床等。 （1）万能卧式升降台铣床 （2）立式升降台铣床 （3）龙门铣床
a
b
c
铣床
铣床常用附件----万能分度头
其基本的功能是使装夹在分度头主轴顶尖与尾座顶尖之 间或夹持在卡盘上的工件，依次转过所需的角度，以达到 规定的分度要求。它可以完成以下工作：
（a）使工件绕本身轴线进行分度（等分或不等分）。如 六方、齿轮、花键等等分的零件。
(b）在铣削螺旋槽或凸轮时，能配合工作台的移动使工 件连续旋转。
引件、夹具本体及各个连接件等 • 标注必要的尺寸、配合和技术要求
总体设计的几点要求
• 定位件、夹紧件、导引件等元件设计时应尽可能标准化、 通用化
• 为操作方便和防止装反，应设置止动销、障碍销、防误装 标志等
• 运动部件必须运动灵活、可靠 • 零部件结构工艺性要好，应易于制造、检测、装配和调整 • 夹具结构应便于维修和更换零部件 • ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ当考虑提高夹具的通用性
➢拟定夹具的结构方案
• 工件的定位方案 • 工件的夹紧方案 • 变更工位的方案 • 对刀或导引方案 • 安装方式及夹具体的结构形式
➢对结构方案进行精度分析和估算
• 论证方案的可行性及科学性 • 对薄弱环节进行修改
2）夹具总图设计
➢总图（总体）设计的步骤和要求 总图设计的步骤
• 先用双点划线将工件按加工状态绘好 • 依次绘制定位件、夹紧装置和夹紧元件、对刀装置或导
◆分析箱体装配图和零件图的结构特点，找出其主要技术要求 和加工关键。
普通内圆磨床
它主要由床身、工作台、头架、砂轮架和滑鞍等组成。
四. 钻床
常见有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床，图示为摇臂钻床
钻床的加工方法
五. 镗床
图 镗床镗孔
图 车床车孔
镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运动的切削加 工方法称为镗削加工。镗床根据结构、布局和用途的 不同，主要有卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床、落地 镗床、立式镗床和深孔钻镗床等。
• 由对刀块、（平、圆）塞尺等组成
3.机床专用夹具的设计方法 专用夹具设计的方法和步骤
1）拟定夹具的结构方案
➢明确设计要求和生产条件
• 了解工件情况、工序要求和加工状态 • 了解使用机床、刀具的需用情况 • 了解生产批量和对夹具的需用情况 • 了解制造车间的生产条件和技术状况 • 准备好各种设计资料
• 定位件之间或定位件对夹具体底面之间的相互位置精度要 求定位件与导引件之间的相互位置要求
• 对刀件与校正面间的相互位置要求
• 夹具在机床上安装时的位置精度要求 （一般按工件相应公差的1/2~1/5选取）
➢编写夹具零件明细表
与一般机械装配图相同
3）夹具精度的校核
➢影响夹具精度的因素
• 工件定位误差 • 刀具安装误差 • 刀具位置误差
(c）使工件的轴线相对铣床工作台台面扳成所需要的角 度（水平、垂直或倾斜）。因此，可以加工不同角度的斜 面。
二. 刨床
在刨床上用刨刀对工件进行切削加工的过程称为刨 削加工。刨平面时，用台虎钳或螺栓将工件固定在刨 床的工作台上，刨刀则安装在刀架上。 牛头刨床刨 削加工时，刨刀作水平的往复直线运动，工件作间歇 直线进给运动。龙门刨床刨削加工时，工件作水平的 往复直线运动，刀具作间歇直线进给运动。
常用刨床有牛头刨床。牛头刨床是应用较广的一 种刨床，适于刨削长度不超过1000mm的中、小型 工件。 龙门刨床用来加工大型工件，或同时加工数 个中、小型工件。
刨削时，刀具的往复直线运动为切削主运动，如图所 示。因此，刨削速度不可能太高，故生产率较低。
刨削加工
插削也可看作是刨削的一种， 只是插刀作垂直方向往复运动 切削。插削主要用于加工工件 的内表面。生产率与加工精度 较低。见右图。
任务四 箱体类零件的加工工艺规程制订
箱体类零件是机器或箱体部件的主要零件，其 加工质量直接影响箱内零件的装配精度与运动精度 以及机器的工作精度、使用性能和寿命。
以下介绍蜗轮减速机箱体机械加工工艺的规划 实例，了解箱体类零件机械加工工艺规程制订的方 法和步骤， 以及相关的知识。
箱体零件图
1.零件图技术分析
2.扩孔
扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进 行加工，以扩大孔径，并提高加工质量。 扩孔后，精度可达IT10~IT9，表面粗糙 为6.3~3.2m。
扩孔加工如右图所示，其特点如下： 1）切削深度小，切屑窄，易于排出，也不 易刮伤已加工表面； 2）切削刃不必自外缘延伸到中心，避免了 横刃及横刃引起的不良影响，生产率和加 工质量较高； 3）由于容屑槽较浅窄，刀体上可做出3~4 个刀齿，导向性好，切削平衡，可提高生 产率。